判断继承关系
通过内建方法 isinstance(object, classinfo) 可以判断一个对象是否是某个类的实例。这个关系可以是直接，间接或抽象。
实例的检查是允许重载的，可见文档customizing-instance-and-subclass-checks 。根据 PEP 3119 的描述：
The primary mechanism proposed here is to allow overloading the built-in functions isinstance() and issubclass(). The overloading works as follows: The call isinstance(x, C) first checks whether C.__instancecheck__ exists, and if so, calls C.__instancecheck__(x) instead of its normal implementation.
这段话的意思是，当调用 isinstance(x, C) 进行检测时，会优先检查是否存在 C.__instancecheck__ ，如果存在则调用 C.__instancecheck__(x) ，返回的结果便是实例检测的结果，默认的判断方式就没有了。
这种方式有助于我们来检查鸭子类型，我用代码测了一下。
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class Sizeable(object): def __instancecheck__(cls, instance): print("__instancecheck__ call") return hasattr(instance, "__len__")class B(object): passb = B()print(isinstance(b, Sizeable)) # output:False |
只打印了 False，并且 __instancecheck__ 没有调用。 这是怎么回事。
没有运行的 __instancecheck__
可见文档写得并不清楚，为了找出问题，我们从 isinstance 源码开始进行跟踪。
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[abstract.c]intPyObject_IsInstance(PyObject *inst, PyObject *cls){ _Py_IDENTIFIER(__instancecheck__); PyObject *checker; /* Quick test for an exact match */ if (Py_TYPE(inst) == (PyTypeObject *)cls) return 1; ....} |
Py_TYPE(inst) == (PyTypeObject *)cls 这是一种快速匹配的方式，等价于 type(inst) is cls ，这种快速的方式匹配成功的话，也不会去检查 __instancecheck__ 。所以文档中的优先检查是否存在 C.__instancecheck__ 有误。继续向下看源码：
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/* We know what type's __instancecheck__ does. */if (PyType_CheckExact(cls)) { return recursive_isinstance(inst, cls);} |
展开宏 PyType_CheckExact :
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[object.h]#define PyType_CheckExact(op) (Py_TYPE(op) == &PyType_Type) |
也就是说 cls 是由 type 直接构造出来的类，则判断语言成立。除了类声明里指定 metaclass 外基本都是由 type 直接构造的。从测试代码中得知判断成立，进入 recursive_isinstance。但是这个函数里面我却没找到有关 __instancecheck__ 的代码，recursive_isinstance 的判断逻辑大致是:
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def recursive_isinstance(inst, cls): return pyType_IsSubtype(inst, cls)def pyType_IsSubtype(a, b): for mro in a.__mro__: if mro is b: return True return False |
是从 __mro__ 继承顺序来判断的。回到 PyObject_IsInstance 函数往下看：
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if (PyTuple_Check(cls)) { ...} |
这是当 instance(x, C) 第二个参数是元组的情况，里面的处理方式是递归调用 PyObject_IsInstance(inst, item) 。继续往下看：
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checker = _PyObject_LookupSpecial(cls, &PyId___instancecheck__);if (checker != NULL) { res = PyObject_CallFunctionObjArgs(checker, inst, NULL); ok = PyObject_IsTrue(res); return ok;} |
显然，这边才是获得 __instancecheck__ 的地方，为了让检查流程走到这里，定义的类要指明 metaclass 。剩下就是跟踪下 _PyObject_LookupSpecial 就可以了：
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[typeobject.c]PyObject *_PyObject_LookupSpecial(PyObject *self, _Py_Identifier *attrid){ PyObject *res; res = _PyType_LookupId(Py_TYPE(self), attrid); // 有回调的话处理回调 // ... return res;} |
取的是 Py_TYPE(self) ，也就是说指定的 metaclass 里面需要定义 __instancecheck__ 。
总结
至此，总结一下要重载 isinstance(x, C) 行为的条件：
- x 对象不能是由 C 直接实例化；
- C 类指定 metaclass ；
- 指定的 metaclass 类中定义了 __instancecheck__ 。
测试代码：
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class MetaSizeable(type): def __instancecheck__(cls, instance): print("__instancecheck__ call") return hasattr(instance, "__len__")class Sizeable(metaclass=MetaSizeable): passclass B(object): passb = B()print(isinstance(b, Sizeable)) # output: Falseprint(isinstance([], Sizeable)) # output: True |
文档可能有点老旧了。本次测试的环境是Python3.6。
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持服务器之家。
原文链接：https://segmentfault.com/a/1190000014713684
